Toulouse : vis, clous ou engrenages bientôt imprimés en 3D avec du sol lunaire artificiel

Le CNES de Toulouse participera à la création en 3D d'outils en sol lunaire artificiel. L'objectif, fixé par le programme américain Artemis, est de se préparer d'ici 2040 à l'aménagement d'une base sur la lune, à l'aide d'outils fabriqués sur place à partir de poussière lunaire appelée régolite.

Imaginez un chantier sur la lune. Mission : aménager une base de vie et de travail pour les futurs astronautes. Le projet, bien réel, est fixé pour 2040 par le programme américain Artemis, auquel l'Agence spatiale européenne (ESA) participe.

Ce projet n'est pas sans quelques contraintes... Hormis la structure générale du module qui sera préfabriquée, tout devra être conçu et réparé sur place avec les moyens du bord. En résumé, pas question de transporter en fusées ou vaisseaux outils et matériaux. Cela coûterait bien trop cher ! L'objectif est donc de construire ce dont les astronautes auront besoin avec la matière première locale : le régolite, sorte de basalte recouvrant la roche mère lunaire.

Les volcans d'Auvergne, base de l'expérimentation

Au CNES, Centre national d'études spatiales de Toulouse on réfléchit déjà sérieusement à l'expérience. Des chercheurs vont dans un premier temps effectuer des simulations et fabriquer des éprouvettes et autres pièces d'outillages à partir non pas de sol lunaire mais en utilisant du basalte du Massif Central précisément du Pic d'Ysson. Ces basaltes vieux de 25 millions d'années ont en effet une composition quasi similiaire aux plaines lunaires.

L'idée est vraiment de valider un processus de fabrication, de savoir que l'on est capable de concevoir toutes sortes d'outils et objets du quotidien en utilisant uniquement cette matière première. Il n'y aura alors plus qu'à transporter la machine pour le faire sur la lune.

Alexis Paillet, CNES Toulouse, chef de projet Spaceship FR

Fabriquer en 100% régolite

Depuis plusieurs années, des impressions 3D d'objets avec des imitations de régolite lunaire sont déjà réalisées à Cologne en Allemagne en utilisant un fil élaboré à partir de plastique mélangé à une roche volcanique de composition identique à celle d'échantillons rapportés sur terre par les astronautes des missions Apollo entre 1969 et 1972. Pour la petite dizaine de chercheurs mobilisés sur ce projet, il s'agira cette fois d'expérimenter la fabrication 100 % régolite pour davantage d'autonomie. 

Pour cela, le processus est déjà établi : la matière première chauffée à très haute température à l'aide d'un laser ou four solaire sera concassée jusqu'à obtenir un fil qui servira ensuite à la fabrication des objets souhaités.

Vis et petites cuillères

Enfin, les experts envisagent même la production d'outils avec les métaux extraits du régolite par électrolyse. En résumé, les astronautes pourront se créer des pièces métalliques, clous, vis et pourquoi pas fourchettes et petites cuillères !

Les premiers tests devraient se concrétiser d'ici 2 à 5 ans dans les locaux de l'IMT Mines Albi qui participe aux recherches.